Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 10: Vùng năng lượng
1. Lí thuyết vùng năng lượng trong chất rắn
Hình thành kiến thức mới 1 trang 61 Chuyên đề Vật Lí 12: Cho biết vùng cấm giữa vùng hoá trị và vùng dẫn trong một chất bán dẫn silicon có bề rộng bằng 1,12 eV. Tìm bước sóng thích hợp của bức xạ điện từ kích thích để các electron trong vùng hoá trị có thể chuyển lên vùng dẫn.
Lời giải:
Bước sóng thích hợp của bức xạ điện từ kích thích để các electron trong vùng hoá trị có thể chuyển lên vùng dẫn:
2. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở kim loại và bán dẫn không pha tạp
Luyện tập trang 61 Chuyên đề Vật Lí 12: Đồ thị nào trong Hình 10.6 biểu diễn phù hợp sự phụ thuộc của điện trở suất p của một chất bán dẫn vào nhiệt độ tuyệt đối T?
Lời giải:
Hình b biểu diễn phù hợp sự phụ thuộc của điện trở suất ρ của một chất bán dẫn vào nhiệt độ tuyệt đối T.
3. Sự phụ thuộc của điện trở quang vào cường độ sáng
Hình thành kiến thức mới 2 trang 62 Chuyên đề Vật Lí 12: Phân biệt hiện tượng quang dẫn trong điện trở quang với hiệu ứng quang điện đã khảo sát trong Bài 7.
Lời giải:
Giống: đều phụ thuộc vào bước sóng và cường độ của ánh sáng chiếu tới, đều liên quan đến sự tác động của ánh sáng lên vật chất từ đó tạo ra các điện tích tự do trong vật liệu.
Khác nhau: hiệu ứng quang điện xảy ra trên các kim loại, còn hiện tượng quang dẫn xảy ra trên chất bán dẫn.
Vận dụng trang 62 Chuyên đề Vật Lí 12: Tìm hiểu trên sách, báo, internet, … và trình bày ngắn gọn một số ứng dụng khác của điện trở quang trong thực tế.
Lời giải:
Ví dụ: hệ thống báo động. Điện trở quang được sử dụng để phát hiện xâm nhập trái phép bằng cách theo dõi sự thay đổi cường độ ánh sáng.
Hệ thống điều khiển tự động: trong hệ thống chiếu sáng tự động, điện trở quang sẽ bật đèn khi trời tối và tắt đèn khi trời sáng.
Bài tập (trang 62)
Bài tập 1 trang 62 Chuyên đề Vật Lí 12: Một mạch điện gồm một nguồn điện, một LDR và một đèn LED mắc nối tiếp. Đèn LED đang sáng. Khi chiếu ánh sáng có cường độ phù hợp vào LDR để xảy ra hiện tượng quang dẫn thì đèn LED sẽ
A. có độ sáng giảm.
B. có độ sáng tăng.
C. có độ sáng không thay đổi.
D. tắt.
Lời giải:
Vì khi mạch điện hoạt động dòng điện sẽ chạy qua ba linh kiện này, hiện tượng quang dẫn xảy ra khi chiếu sáng có cường độ phù hợp vào LDR, điện trở suất của LDR sẽ giảm. Từ đó dòng điện chạy qua đèn cũng giảm, nên độ sáng đèn cũng giảm xuống. Chọn đáp án A.
Bài tập 2 trang 62 Chuyên đề Vật Lí 12: Biết bề rộng vùng cấm của một số chất rắn ở nhiệt độ bình thường trong Bảng 10P.1. Các chất rắn này là chất dẫn điện, chất cách điện hay chất bán dẫn?
Lời giải:
Nhôm là chất dẫn điện.
Kim cương là chất cách điện.
Silicon và germanium là chất bán dẫn.
Xem thêm các bài Chuyên đề học tập Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 5: Tia X. Chụp ảnh X-quang và chụp ảnh cắt lớp (CT)
Bài 6: Chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI)
Bài 7: Hiệu ứng quang điện và năng lượng của photon
Bài 8: Lưỡng tính sóng hạt
Bài 9: Quang phổ vạch của nguyên tử
Bài 10: Vùng năng lượng